[科普中国]-线光谱

物质在高温下解离为气态原子或离子，当其受外界能量激发时，将发射出各自的线状光谱，简称光谱。光谱可分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子，由一些不连续的亮线组成；带状光谱主要产生于分子，由一些密集的某个波长范围内的光组成；连续光谱则主要产生于白炽的固体、液体或高压气体受激发发射电磁辐射，由连续分布的一切波长的光组成。

基本信息它是由若干条明显分隔的狭窄明亮谱线组成的。明线光谱中的亮线叫做谱线，各条谱线对应于不同被长的光。单原子气体或金属蒸气发出光谱均属线状光谱，故线状光谱又称原子光谱。当电子从较高能级向较低能级跃迁时，就辐射出波长单一的光线。严格说来这种波长单一的单色光是不存在的，由于能级本身有一定宽度和多普勒效应等原因。原子辐射的光谱线总会有一定宽度（谱线增宽），即在较窄的波长范围内仍包含各种不同的波长成分。

分布规律原子光谱按波长的分布规律反映了原子的内部结构，每种原子都有自已特殊的光谱系列。通过对原子光谱的研究可了解原子内部的结构，或对样品所含成分进行定性和定量分析。不同原子排列规律不同，辐射强度也不同。一般离原子核较远的电子跃迁，辐射光谱在红外部分，离原子核较近的电子跃迁，辐射光谱在紫外部分，介于二者之间的为可见光。

观察气体的原子光谱，可以使用光谱管。它是一支中间比较细的封闭玻璃管，里面装有低压气体，管的两端有两个电极。把两个电极接到高压电源上，管里稀薄气体发生辉光放电,产生一定颜色的光。观察固态或液态物质的原子光谱，可把它们放到煤气灯火焰或电弧中去烧，使它们汽化后发光，然后从分光镜中看到他们的明线光谱。1

明线光谱又叫发射光谱，发射光谱是原子自身发光产生的光谱，所以是明线。

产生原因：原子的最外层电子由高能级向低能级跃迁，能量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到发射光谱。基态原子通过电、热或光致激发光源作用而获得能量，外层电子从基态跃迁到较高能态变为激发态，激发态不稳定，经过10-8s，外层电子就从高能级向低能级或基态跃迁，多余的能量以电磁辐射的形式发射可得到一条光谱线。2

暗线光谱又叫吸收光谱，吸收光谱是原子吸收白光里相应波长的光后产生的光谱。白光本来是连续的一部分，被吸收了之后就产生了暗线。

产生原因：处于基态原子核外层电子，如果外界所提供的特定能量（E）的光辐射恰好等于核外层电子基态与某一激发态（i）之间的能量差（△Ei）时，核外层电子将吸收特征能量的光辐射由基态跃迁到相应激发态，从而产生原子吸收光谱。

应用鉴别物质

它们能鉴别物质的原因是，不同的原子吸收不同波长的光，每种原子都有特征的吸收、发射光谱。所以可以用来鉴别物质。比如氦这种元素,最早是在太阳光谱中发现的，当时在光谱中发现了一条地球上所有已知元素都没有的谱线，说明这是一种新元素。从而命名为氦，英文名是helium，源自希腊神话中的太阳神helios。

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学